RU2258095C1 - Method of alumino-thermal production of ferro-niobium - Google Patents
Method of alumino-thermal production of ferro-niobium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2258095C1 RU2258095C1 RU2003132227/02A RU2003132227A RU2258095C1 RU 2258095 C1 RU2258095 C1 RU 2258095C1 RU 2003132227/02 A RU2003132227/02 A RU 2003132227/02A RU 2003132227 A RU2003132227 A RU 2003132227A RU 2258095 C1 RU2258095 C1 RU 2258095C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- niobium
- charge
- aluminum
- stage
- melt
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
.Изобретение относится к способу алюминотермического получения феррониобия, включающему стадийные загрузку и плавление шихты, содержащей ниобиевый концентрат, железную руду, натриевую селитру, алюминий и слив расплава продуктов плавки.The invention relates to a method for aluminothermally producing ferroniobium, comprising the stepwise loading and melting of a mixture containing niobium concentrate, iron ore, sodium nitrate, aluminum, and the smelting of melt products.
Сущность изобретения:The invention:
1. На первой стадии загружают шихту со скоростью 300-380 кг/м2·мин, содержащую всю массу товарного ниобиевого концентрата и натриевой селитры, 30-70% железной руды от массы плавки, 20-80% извести от массы плавки, и алюминий в количестве 0,85-0,99 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия.1. In the first stage, load the mixture at a speed of 300-380 kg / m 2 · min, containing the entire mass of marketable niobium concentrate and sodium nitrate, 30-70% of iron ore by weight of the smelting, 20-80% of lime by weight of the smelting, and aluminum in the amount of 0.85-0.99 from stoichiometrically necessary for the restoration of ferroniobium alloy elements.
На второй стадии загружают шихту в количестве 35-55% от массы пятиокиси ниобия в товарном ниобиевом концентрате первой стадии со скоростью 210-270 кг/м2·мин, 30-70% железной руды от массы плавки, 20-80% извести от массы плавки и алюминия в количестве 1,6-2,0 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия, и перед сливом осуществляют выдержку расплава 0,1-0,6 времени плавления шихты.In the second stage, the charge is loaded in an amount of 35-55% by weight of niobium pentoxide in the first stage niobium concentrate at a speed of 210-270 kg / m 2 · min, 30-70% of iron ore by weight of smelting, 20-80% of lime by weight melting and aluminum in an amount of 1.6-2.0 from the stoichiometrically necessary to restore the elements of the ferroniobium alloy, and before draining the melt is exposed to 0.1-0.6 charge melting times.
2. При использовании в составе шихты, товарного ниобиевого концентрата с попутным ниобиевым концентратом с содержанием пятиокиси ниобия 30-32% плавку ведут в три стадии.2. When using in the composition of the charge, commodity niobium concentrate with associated niobium concentrate with a content of niobium pentoxide 30-32%, melting is carried out in three stages.
На первой стадии загружают шихту со скоростью 210-280 кг/м2·мин, содержащую всю массу попутного ниобиевого концентрата, 10-30% натриевой селитры от массы плавки, 20-80% извести от массы плавки и алюминий 0,8-0,92 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия.In the first stage, charge the mixture at a speed of 210-280 kg / m 2 · min, containing the entire mass of associated niobium concentrate, 10-30% sodium nitrate by weight of the smelting, 20-80% lime by weight of the smelting, and aluminum 0.8-0, 92 from stoichiometrically necessary for the restoration of ferroniobium alloy elements.
На второй стадии загружают шихту со скоростью 300-380 кг/м2·мин, содержащую всю массу товарного ниобиевого концентрата, 70-90% натриевой селитры от массы плавки, и алюминий в количестве 0,85-0,99 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия.In the second stage, load the mixture at a speed of 300-380 kg / m 2 · min, containing the entire mass of marketable niobium concentrate, 70-90% sodium nitrate by weight of the smelting, and aluminum in the amount of 0.85-0.99 of the stoichiometrically necessary for recovery Ferroniobium alloy elements.
На третьей стадии загружают шихту со скоростью 230-240 кг/м2·мин, содержащую 30-70% железной руды от массы плавки, 20-80% извести от массы плавки и алюминий в количестве 1,6-2,0 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия и перед сливом осуществляют выдержку расплава 0,1-0,6 времени плавления шихты.In the third stage, load the mixture at a speed of 230-240 kg / m 2 · min, containing 30-70% of iron ore by weight of smelting, 20-80% of lime by weight of smelting and aluminum in an amount of 1.6-2.0 of stoichiometrically necessary to restore the elements of the ferroniobium alloy and before discharge carry out the exposure of the melt 0.1-0.6 time of melting of the charge.
Изобретение относится к металлургии, конкретно к способу алюминотермического получения феррониобия.The invention relates to metallurgy, and specifically to a method for aluminothermic production of ferroniobium.
Известен способ алюминотермического получения низкокремнистого феррониобия из технической пятиокиси ниобия, заключающийся в стадийной загрузке и плавлении компонентов шихты.A known method of aluminothermic production of low-silicon ferroniobium from technical niobium pentoxide, which consists in the stage-by-stage loading and melting of the charge components.
На первой стадии загружают шихту состава: железная руда 560 кг, известь 170 кг и алюминий 140 кг, что составляет 0,75 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия.At the first stage, a charge of the composition is loaded: iron ore 560 kg, lime 170 kg and aluminum 140 kg, which is 0.75 of the stoichiometrically necessary for the restoration of elements of the ferroniobium alloy.
На второй стадии загружают шихту состава: пятиокись ниобия 1200 кг и алюминий 475 кг, что составляет 1,12 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия.At the second stage, a charge of the composition is loaded: niobium pentoxide 1200 kg and aluminum 475 kg, which is 1.12 of the stoichiometrically necessary for the restoration of elements of the ferroniobium alloy.
На третьей стадии загружалась шихта состава: железная руда 205 кг, известь 170 кг и алюминий 73 кг, что составляет 1,01 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия.At the third stage, a charge of the composition was loaded: iron ore 205 kg, lime 170 kg and aluminum 73 kg, which is 1.01 of the stoichiometrically necessary for the restoration of elements of the ferroniobium alloy.
Недостаток способа: при использовании на плавке пятиокиси ниобия извлечение ниобия в металл составляет не более 92-93,5%. Это связано с тем, что на второй стадии алюминотермические реакции восстановления ниобия протекают при отсутствии оксидов железа в шихте с образованием тугоплавкого сплава и ухудшением условий протекания реакций восстановления. На третьей стадии проплавлялась шихта с низкой удельной теплотой процесса (16 ккал / г-·атом) и недостатком алюминия на довосстановление остаточных оксидов ниобия в шлаковом расплаве.The disadvantage of this method: when used in the smelting of niobium pentoxide, the extraction of niobium in the metal is not more than 92-93.5%. This is due to the fact that in the second stage, aluminothermic reduction reactions of niobium occur in the absence of iron oxides in the charge with the formation of a refractory alloy and worsening conditions for the recovery reactions. At the third stage, a charge was melted with a low specific heat of the process (16 kcal / g-atom) and a lack of aluminum for additional reduction of residual niobium oxides in the slag melt.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ алюминотермического получения феррониобия из товарных ниобиевых концентратов (прототип), включающий стадийные загрузку и плавление шихты и слив расплава продуктов плавки.The closest technical solution to the invention is a method of aluminothermic production of ferroniobium from commodity niobium concentrates (prototype), which includes stage loading and melting of the charge and draining the melt of the melting products.
На первой стадии загружают шихту со скоростью загрузки 430 кг/м2 мин, состоящую из компонентов от общей массы на плавку: железная руда 51%, известь 67% и алюминий в количестве 1,0 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия.At the first stage, a charge is loaded with a loading speed of 430 kg / m 2 min, consisting of components from the total mass for melting: iron ore 51%, lime 67% and aluminum in an amount of 1.0 from stoichiometrically necessary for the restoration of elements of the ferroniobium alloy.
На второй стадии загружают шихту со скоростью 130 кг/м2 мин, содержащую всю массу товарного ниобиевого концентрата и натриевой селитры и алюминий в количестве 1,0 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия.In the second stage, the charge is loaded at a rate of 130 kg / m 2 min, containing the entire mass of salable niobium concentrate and sodium nitrate and aluminum in an amount of 1.0 from the stoichiometrically necessary to restore the elements of the ferroniobium alloy.
На третьей стадии загружают остальную часть железной руды, извести и алюминий в количестве 1,59 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия со скоростью загрузки шихты 400 кг/м2 мин.In the third stage, the rest of the iron ore, lime and aluminum are charged in an amount of 1.59 from the stoichiometrically necessary to restore the elements of the ferroniobium alloy with a charge loading speed of 400 kg / m 2 min.
Недостаток способа: низкое извлечение ниобия в металл 85-85,5% и повышенный износ магнезитовой футеровки плавильного горна. Это связано с тем, что на второй стадии проплавлялась ниобийсодержащая шихта низкой термичности с малой скоростью загрузки и повышенными тепловыми потерями с получением тугоплавкого ниобиевого сплава, что снижает тепловые условия восстановительных процессов плавки.The disadvantage of this method: low extraction of niobium in the metal 85-85.5% and increased wear of the magnesite lining of the smelter. This is due to the fact that in the second stage, a low-thermal niobium-containing mixture with a low loading speed and increased heat loss was melted to produce a refractory niobium alloy, which reduces the thermal conditions of the smelting reduction processes.
Плавление шихты на первой и третьей стадиях плавки с высокой термичностью, сопровождающейся выбросами, и медленное плавление шихты на второй стадии увеличивают улет и угар компонентов шихты. Плавление с высокой термичностью шихты на первой стадии плавки ведет к перегреву получаемого сплава, разрушающего футеровку горна.The melting of the charge in the first and third stages of melting with high thermal conductivity, accompanied by emissions, and the slow melting of the charge in the second stage increase the escape and burn of the charge components. Melting with a high thermal charge in the first stage of melting leads to overheating of the resulting alloy, which destroys the lining of the hearth.
Технический результат данного изобретения - повышение извлечения ниобия в металл и повышение качества сплава. Технический результат достигается по предложенному способу алюминотермического получения феррониобия, включающему стадийные загрузку и плавление шихты, содержащей ниобиевый концентрат, натриевую селитру, известь, железную руду, алюминий и слив расплава продуктов плавки:The technical result of this invention is to increase the extraction of niobium in the metal and improving the quality of the alloy. The technical result is achieved by the proposed method of aluminothermic production of ferroniobium, which includes the step-by-step loading and melting of a mixture containing niobium concentrate, sodium nitrate, lime, iron ore, aluminum and the discharge of melt of melting products:
1. В качестве ниобиевого концентрата используют товарный ниобиевый концентрат. На первой стадии загружают шихту со скоростью 300-380 кг/м2 мин, содержащей всю массу товарного ниобиевого концентрата и натриевой селитры, 30-70% железной руды от массы плавки, 20-80% извести от массы плавки и алюминий в количестве 0,85-0,99 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия.1. A commercial niobium concentrate is used as a niobium concentrate. At the first stage, a charge is loaded at a speed of 300-380 kg / m 2 min, containing the entire mass of marketable niobium concentrate and sodium nitrate, 30-70% of iron ore by weight of the smelting, 20-80% of lime by weight of the smelting and aluminum in an amount of 0, 85-0.99 from stoichiometrically necessary for the restoration of ferroniobium alloy elements.
На второй стадии загружают шихту в количестве 35-55% от массы пятиокиси ниобия в товарном ниобиевом концентрате в первой стадии со скоростью 210-270 кг/м2 мин, 30-70% железной руды от массы плавки, 20-80% извести от массы плавки и алюминий в количестве 1,6-2,0 от стехиомерически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия, и перед сливом осуществляют выдержку расплава 0,1-0,6 времени плавления шихты.In the second stage, the charge is loaded in an amount of 35-55% by weight of niobium pentoxide in marketable niobium concentrate in the first stage at a speed of 210-270 kg / m 2 min, 30-70% of iron ore by weight of smelting, 20-80% of lime by weight melting and aluminum in an amount of 1.6-2.0 from the stoichiomerically necessary for the restoration of the elements of the ferroniobium alloy, and before the discharge carry out the exposure of the melt 0.1-0.6 time of melting of the charge.
2. При использовании в составе шихты товарного ниобиевого концентрата с попутным ниобиевым концентратом плавку ведут в три стадии:2. When using commodity niobium concentrate with associated niobium concentrate in the charge, melting is carried out in three stages:
На первой стадии загружают шихту со скоростью 210-280 кг/м2 мин, содержащую всю массу попутного ниобиевого концентрата, 10-30% натриевой селитры от массы плавки, 20-80% извести от массы плавки и алюминий 0,8-0,92 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия.At the first stage, a charge is loaded at a speed of 210-280 kg / m 2 min, containing the entire mass of associated niobium concentrate, 10-30% sodium nitrate by weight of the smelting, 20-80% lime from the weight of the smelting, and aluminum 0.8-0.92 from stoichiometrically necessary to the restoration of ferroniobium alloy elements.
На второй стадии загружают шихту со скоростью 300-380 кг/м2 мин, содержащую всю массу товарного ниобиевого концентрата, 70-90% натриевой селитры от массы плавки, 30-70% железной руды от массы плавки и алюминий в количестве 0,85-0,99 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплав феррониобия.In the second stage, charge the mixture at a speed of 300-380 kg / m 2 min, containing the entire mass of salable niobium concentrate, 70-90% sodium nitrate by weight of the smelting, 30-70% of iron ore by weight of the smelting, and aluminum in an amount of 0.85- 0.99 from stoichiometrically necessary for the restoration of elements of a ferroniobium alloy.
На третьей стадии загружают шихту со скоростью 230-240 кг/м2 мин, содержащую 30-70% железной руды от массы плавки, 20-80% от массы плавки и алюминий в количестве 1,6-2,0 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия, и перед сливом осуществляют выдержку расплава 0,1-0,6 времени плавления шихты.In the third stage, load the mixture at a speed of 230-240 kg / m 2 min, containing 30-70% of iron ore by weight of smelting, 20-80% by weight of smelting and aluminum in an amount of 1.6-2.0 of the stoichiometrically necessary for recovery elements of a ferroniobium alloy, and before discharge, melt is exposed to 0.1-0.6 charge melting times.
Пример 1 (прототип)Example 1 (prototype)
Выплавка феррониобия внепечным алюминотермическим способом проводилась в промышленных условиях.Smelting of ferroniobium by an extra-furnace aluminothermic method was carried out under industrial conditions.
В плавильный горн производились стадийная загрузка и плавление шихты с последующим сливом расплава продуктов плавки.In the melting furnace, stepwise loading and melting of the charge were carried out, followed by the discharge of the melt of the melting products.
На первой стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: железная руда 185 кг, известь 20 кг и алюминий 60 кг со скоростью загрузки шихты 450 кг/м2 мин.At the first stage, a charge of composition was loaded and melted: iron ore 185 kg, lime 20 kg and aluminum 60 kg with a charge loading speed of 450 kg / m 2 min.
На второй стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: товарный ниобиевый концентрат 1000 кг, натриевая селитра 115 кг и алюминий 305 кг со скоростью загрузки шихты 120 кг/м2 мин.At the second stage, a charge of composition was loaded and melted: salable niobium concentrate 1000 kg, sodium nitrate 115 kg and aluminum 305 kg with a charge loading speed of 120 kg / m 2 min.
На третьей стадии загружалась и проплавлялась шихта состава железная руда 180 кг, известь 10 кг и алюминий 100 кг со скоростью загрузки шихты 400 кг/м2 мин.At the third stage, a charge of iron ore composition 180 kg, lime 10 kg and aluminum 100 kg with a charge loading speed of 400 kg / m 2 min was loaded and melted.
Плавление шихты на первой и третьей стадиях протекало бурно с выбросами расплава, на второй стадии плавление ниобийсодержащей шихты протекало медленно. Извлечение ниобия на плавке составило 85,15%.The melting of the charge in the first and third stages proceeded violently with emissions of the melt; in the second stage, the melting of the niobium-containing mixture proceeded slowly. The recovery of niobium in the heat was 85.15%.
Предлагаемый способ алюминотермического получения феррониобия опробован в промышленных условиях по изложенной технологии. Результаты плавок известного способа (пример 1) и предлагаемого (примеры 2-9) приведены в таблице 1.The proposed method of aluminothermic production of ferroniobium is tested under industrial conditions according to the described technology. The results of swimming trunks of the known method (example 1) and the proposed (examples 2-9) are shown in table 1.
Пример 2Example 2
В плавильный горн производились стадийная загрузка и плавление шихты с последующим сливом расплава продуктов плавки.In the melting furnace, stepwise loading and melting of the charge were carried out, followed by the discharge of the melt of the melting products.
На первой стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: товарный ниобиевый концентрат 1000 кг, железная руда 210 кг, натриевая селитра 120 кг и алюминий 345 кг со скоростью загрузки шихты 320 кг/м2 мин.At the first stage, a charge of composition was loaded and melted: salable niobium concentrate 1000 kg, iron ore 210 kg, sodium nitrate 120 kg and aluminum 345 kg with a charge loading speed of 320 kg / m 2 min.
На второй стадии плавки загружалась и проплавлялась шихта состава: железная руда 170 кг, известь 40 кг и алюминий 115 кг со скоростью загрузки шихты 215 кг/м2 мин., делалась выдержка расплава в плавильном горне 3 мин и затем производился слив расплава продуктов плавки. Дальнейшее увеличение алюминия на второй стадии плавки нецелесообразно, так как снижается термичность плавления шихты и значительная часть алюминия переходит в металл, не участвуя в реакциях довосстановления оксидов ниобия в шлаковом расплаве. Извлечение ниобия в металл составило 92,3%.At the second stage of melting, a mixture of composition was loaded and melted: iron ore 170 kg, lime 40 kg and aluminum 115 kg with a charge loading speed of 215 kg / m 2 min., The melt was held in the smelting furnace for 3 minutes and then the melt was melted. A further increase in aluminum in the second stage of smelting is impractical, since the thermal melting of the charge decreases and a significant part of the aluminum passes into the metal without participating in the reactions of reduction of niobium oxides in the slag melt. Extraction of niobium in the metal was 92.3%.
Пример 3Example 3
В плавильный горн постадийно загружалась и проплавлялась шихта с последующим сливом расплава продуктов плавки.A charge was gradually loaded and melted into the melting furnace, followed by discharge of the melt of the melting products.
На первой стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: товарный ниобиевый концентрат 1000 кг, железная руда 240 кг, известь 15 кг, натриевая селитра 120 кг и алюминий 385 кг со скоростью загрузки шихты 350 кг/м2 мин.At the first stage, a charge of composition was loaded and melted: salable niobium concentrate 1000 kg, iron ore 240 kg, lime 15 kg, sodium nitrate 120 kg and aluminum 385 kg with a charge loading speed of 350 kg / m 2 min.
На второй стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: железная руда 140 кг, известь 30 кг и алюминий 85 кг со скоростью загрузки шихты 240 кг/м2 мин. После 3 мин выдержки расплава в плавильном горне производился слив расплава продуктов плавки. Извлечение ниобия в сплав составило 94,7%. Дальнейшее повышение алюминия на первой стадии плавки увеличивает переход кремния и титана в сплав, снижая его качество.At the second stage, a charge of composition was loaded and melted: iron ore 140 kg, lime 30 kg and aluminum 85 kg with a charge loading speed of 240 kg / m 2 min. After 3 minutes of holding the melt in the smelter, the melt of the melting products was drained. Extraction of niobium in the alloy was 94.7%. A further increase in aluminum in the first stage of melting increases the transition of silicon and titanium into the alloy, reducing its quality.
Пример 4Example 4
В плавильный горн постадийно загружалась и проплавлялась шихта с последующим сливом расплава продуктов плавки.A charge was gradually loaded and melted into the melting furnace, followed by discharge of the melt of the melting products.
На первой стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: товарный ниобиевый концентрат 1040 кг, железная руда 226 кг, известь 20 кг, натриевая селитра 125 кг и алюминий 385 кг со скоростью загрузки шихты 350 кг/м2 мин.At the first stage, a mixture of composition was loaded and melted: salable niobium concentrate 1040 kg, iron ore 226 kg, lime 20 kg, sodium nitrate 125 kg and aluminum 385 kg with a charge loading speed of 350 kg / m 2 min.
На второй стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: железная руда 170 кг, известь 40 кг и алюминий 105 кг со скоростью загрузки 250 кг/м2 мин. После 3,5 мин выдержки расплава в плавильном горне производили слив расплава продуктов плавки. Извлечение ниобия на плавке составило 95,1%.At the second stage, a charge of composition was loaded and melted: iron ore 170 kg, lime 40 kg and aluminum 105 kg with a loading speed of 250 kg / m 2 min. After 3.5 minutes of holding the melt in the smelter, the melt of the melting products was drained. Melting niobium recovery was 95.1%.
Пример 5Example 5
В плавильный горн постадийно загружалась и проплавлялась шихта с последующим сливом расплава продуктов плавки.A charge was gradually loaded and melted into the melting furnace, followed by discharge of the melt of the melting products.
На первой стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: товарный ниобиевый концентрат 1000 кг, железная руда 215 кг, известь 10 кг, натриевая селитра 120 кг и алюминий 368 кг со скоростью загрузки шихты 360 кг/м2 мин.At the first stage, a mixture of composition was loaded and melted: salable niobium concentrate 1000 kg, iron ore 215 kg, lime 10 kg, sodium nitrate 120 kg and aluminum 368 kg with a charge loading speed of 360 kg / m 2 min.
На второй стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: железная руда 165 кг, известь 30 кг и алюминий в количестве 102 кг со скоростью загрузки шихты 245 кг/м2 мин. После 3,5 мин выдержки расплава в плавильном горне производили слив расплава продуктов плавки. Извлечение ниобия в сплав составило 94,9%.At the second stage, a mixture of composition was loaded and melted: iron ore 165 kg, lime 30 kg and aluminum in an amount of 102 kg with a charge loading speed of 245 kg / m 2 min. After 3.5 minutes of holding the melt in the smelter, the melt of the melting products was drained. Extraction of niobium in the alloy was 94.9%.
Плавки (примеры 2-5) протекали спокойно на всех стадиях. После окончания плавления шихты на поверхности расплава в плавильном горне наблюдался «Кип», как результат глубинного довосстановления оксидов ниобия в шлаковом расплаве. На всех плавках получен стандартный низкокремнистый феррониобий марки ФНБ 58 (Ф).Swimming trunks (examples 2-5) proceeded calmly at all stages. After melting of the charge on the surface of the melt in the smelter, Kip was observed as a result of the deep reduction of niobium oxides in the slag melt. On all heats obtained standard low-silica ferroniobium grade FNB 58 (F).
Извлечение ниобия в сплав составило 92,3-95,1%.Extraction of niobium in the alloy was 92.3-95.1%.
При выплавке феррониобия в составе шихты использовался попутный ниобиевый концентрат и товарный ниобиевый концентрат.When smelting ferroniobium, the associated niobium concentrate and commercial niobium concentrate were used as a part of the charge.
Пример 6Example 6
В плавильный горн производились стадийная загрузка и плавление шихты с последующим сливом расплава продуктов плавки.In the melting furnace, stepwise loading and melting of the charge were carried out, followed by the discharge of the melt of the melting products.
На первой стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: попутный ниобиевый концентрат 480 кг, известь75 кг,натриевая селитра 30 кг и алюминий 160 кг со скоростью загрузки шихты 240 кг/м2 мин.At the first stage, a charge of composition was loaded and melted: associated niobium concentrate 480 kg, lime 75 kg, sodium nitrate 30 kg and aluminum 160 kg with a charge loading speed of 240 kg / m 2 min.
На второй стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: товарный ниобиевый концентрат 720 кг, железная руда 65 кг, натриевая селитра 90 кг и алюминий 247 кг со скоростью загрузки шихты 330 кг/м2 мин.At the second stage, a mixture of composition was loaded and melted: salable niobium concentrate 720 kg, iron ore 65 kg, sodium nitrate 90 kg and aluminum 247 kg with a charge loading speed of 330 kg / m 2 min.
На третьей стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: железная руда 120 кг, известь 25 кг и алюминий 73 кг со скоростью загрузки шихты 240 кг/м2 мин.In the third stage, a charge of composition was loaded and melted: iron ore 120 kg, lime 25 kg and aluminum 73 kg with a charge loading speed of 240 kg / m 2 min.
После 4 мин выдержки расплава в плавильном горне производили слив расплава продуктов плавки. Извлечение ниобия на плавке составило 93%. Дальнейшее увеличение массы попутного ниобиевого концентрата в шихте снижает содержание ниобия и повышает содержание кремния и титана в металле, чем снижается качество сплава.After 4 minutes of holding the melt in the smelter, the melt of the melting products was drained. The recovery of niobium in the heat was 93%. A further increase in the mass of the associated niobium concentrate in the charge reduces the niobium content and increases the content of silicon and titanium in the metal, which reduces the quality of the alloy.
Пример 7Example 7
В плавильный горн постадийно загружалась и проплавлялась шихта с последующим сливом расплава продуктов плавки.A charge was gradually loaded and melted into the melting furnace, followed by discharge of the melt of the melting products.
На первой стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: попутный ниобиевый концентрат 240 кг, известь 50 кг, натриевая селитра 16 кг и алюминий в количестве 80 кг со скоростью загрузки шихты 215 кг/м2 мин.At the first stage, a charge of composition was loaded and melted: associated niobium concentrate 240 kg, lime 50 kg, sodium nitrate 16 kg and aluminum in an amount of 80 kg with a charge loading speed of 215 kg / m 2 min.
На второй стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: товарный ниобиевый концентрат 960 кг, железная руда 93 кг, натриевая селитра 109 кг и алюминий 303 кг со скоростью загрузки шихты 325 кг/м2 мин.At the second stage, a mixture of composition was loaded and melted: salable niobium concentrate 960 kg, iron ore 93 kg, sodium nitrate 109 kg and aluminum 303 kg with a charge loading speed of 325 kg / m 2 min.
На третьей стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: железная руда 150 кг, известь 40 кг и алюминий 92 кг со скоростью загрузки шихты 240 кг/м2 мин.At the third stage, a charge of composition was loaded and melted: iron ore 150 kg, lime 40 kg and aluminum 92 kg with a charge loading speed of 240 kg / m 2 min.
После 3,7 мин выдержки расплава в плавильном горне производили слив расплава продуктов плавки. Извлечение ниобия в металл составило 94,9%. Дальнейшее снижение попутного ниобийсодержащего продукта в шихте снижает экономическую целесообразность его использования.After 3.7 minutes of holding the melt in the smelter, the melt of the melting products was drained. Extraction of niobium in the metal was 94.9%. A further decrease in the associated niobium-containing product in the charge reduces the economic feasibility of its use.
Пример 8Example 8
В плавильный горн производились загрузка и плавление шихты с последующим сливом расплава продуктов плавки.In the melting furnace the charge was loaded and melted, followed by the discharge of the melt of the melting products.
На первой стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: попутный ниобиевый концентрат 400 кг, известь 70 кг, натриевая селитра 26 кг и алюминий 135 кг со скоростью загрузки шихты 240 кг/м2 мин.At the first stage, a charge of composition was loaded and melted: associated niobium concentrate 400 kg, lime 70 kg, sodium nitrate 26 kg and aluminum 135 kg with a charge loading speed of 240 kg / m 2 min.
На второй стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: товарный ниобиевый концентрат 800 кг, железная руда 120 кг, натриевая селитра 94 кг и алюминий 280 кг со скоростью загрузки шихты 345 кг/м2 мин.At the second stage, a charge of composition was loaded and melted: salable niobium concentrate 800 kg, iron ore 120 kg, sodium nitrate 94 kg and aluminum 280 kg with a charge loading speed of 345 kg / m 2 min.
На третьей стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: железная руда 120 кг, известь 35 кг и алюминий 73 кг со скоростью загрузки шихты 230 кг/м2 мин.At the third stage, a charge of composition was loaded and melted: iron ore 120 kg, lime 35 kg and aluminum 73 kg with a charge loading speed of 230 kg / m 2 min.
После 4 мин выдержки расплава в плавильном горне производили слив расплава продуктов плавки. Извлечение ниобия в металл составило 94,9%.After 4 minutes of holding the melt in the smelter, the melt of the melting products was drained. Extraction of niobium in the metal was 94.9%.
Пример 9.Example 9
В плавильный горн производились загрузка и плавление шихты с последующим сливом расплава продуктов плавки.In the melting furnace the charge was loaded and melted, followed by the discharge of the melt of the melting products.
На первой стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: попутный ниобиевый концентрат 430 кг, известь 60 кг, натриевая селитра 28 кг и алюминий 145 кг со скоростью загрузки шихты 220 кг/м2 мин.At the first stage, a charge of composition was loaded and melted: associated niobium concentrate 430 kg, lime 60 kg, sodium nitrate 28 kg and aluminum 145 kg with a charge loading speed of 220 kg / m 2 min.
На второй стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: товарный ниобиевый концентрат 770 кг, железная руда 125 кг, натриевая селитра 97 кг и алюминий 270 кг со скоростью загрузки шихты 345 кг/м2 мин.At the second stage, a charge of composition was loaded and melted: salable niobium concentrate 770 kg, iron ore 125 kg, sodium nitrate 97 kg and aluminum 270 kg with a charge loading speed of 345 kg / m 2 min.
На третьей стадии загружалась и проплавлялась шихта состава: железная руда 115 кг, известь 25 кг и алюминий 70 кг со скоростью загрузки шихты 240 кг/м2 мин.At the third stage, a mixture of composition was loaded and melted: iron ore 115 kg, lime 25 kg and aluminum 70 kg with a charge loading speed of 240 kg / m 2 min.
После 3 мин выдержки расплава в плавильном горне производили слив расплава продуктов плавки. Извлечение ниобия в металл составило 94,5%.After 3 minutes of holding the melt in the smelter, the melt of the melting products was drained. Extraction of niobium in the metal was 94.5%.
Плавки (примеры 6-9) протекали спокойно. После плавления шихты на третьей стадии на поверхности расплава в горне наблюдался «Кип» в течение 3-4 мин, как результат глубинного довосстановления остаточных оксидов ниобия в шлаковом расплаве. Получен стандартный низкокремнистый феррониобий марки ФНБ 58 (Ф).Swimming trunks (examples 6-9) proceeded calmly. After the charge was melted in the third stage, “Kip” was observed on the melt surface in the furnace for 3-4 minutes, as a result of the deep reduction of residual niobium oxides in the slag melt. The standard low-silica ferroniobium grade FNB 58 (F) was obtained.
Извлечение ниобия на плавках составило 93-94,9%.Extraction of niobium in swimming trunks was 93-94.9%.
Технологическое отличие предлагаемого способа от известного заключается в том, что в ниобийсодержащих частях шихты происходит совместное восстановление оксидов ниобия и железа, улучшающее условия восстановления ниобия. Плавление ниобийсодержащей шихты с количеством алюминия 0,8-0,99 от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава феррониобия снижает переход кремния и титана в сплав, при этом оксиды кремния связываются с оксидами кальция, присутствующими в составе шихты, образуя прочное соединение. Плавление на первой стадии попутного ниобиевого концентрата идет с образованием легкоплавкого железо-ниобиевого сплава, не разрушающего футеровку плавильного горна и облегчающего дальнейшее протекание восстановительных процессов ниобия.The technological difference of the proposed method from the known one lies in the fact that in the niobium-containing parts of the charge there is a joint reduction of niobium and iron oxides, which improves the conditions for the reduction of niobium. The melting of a niobium-containing charge with an amount of aluminum of 0.8-0.99 from the stoichiometrically necessary for the reduction of elements of the ferroniobium alloy reduces the transition of silicon and titanium into the alloy, while silicon oxides bind to the calcium oxides present in the charge, forming a strong compound. Melting at the first stage of the associated niobium concentrate occurs with the formation of a low-melting iron-niobium alloy, which does not destroy the lining of the smelter and facilitates the further course of niobium reduction processes.
Рациональное распределение компонентов шихты в указанных соотношениях по стадиям плавки обеспечивает оптимальную удельную теплоту процесса 19-20 ккал / г-атом и высокую скорость плавления шихты с минимальными тепловыми потерями, что является решающим для поддержания оптимальной температуры алюминотермической плавки феррониобия и условий восстановления ниобия, а также повышения условий эффективного использования алюминия на стадии плавления ниобийсодержащей шихты за счет избыточной концентрации восстанавливаемых окислов по отношению к восстановителю, на последней стадии за счет глубинного восстановления оксидов ниобия в шлаковом расплаве.The rational distribution of the charge components in the indicated ratios over the melting stages provides the optimal specific heat of the process 19-20 kcal / g-atom and a high melting rate of the charge with minimal heat loss, which is crucial for maintaining the optimum temperature of aluminothermic melting of ferroniobium and conditions for the reduction of niobium, as well as increasing conditions for the efficient use of aluminum at the stage of melting of a niobium-containing mixture due to the excessive concentration of reduced oxides in terms of ju to the reducing agent, at the last stage due to the deep reduction of niobium oxides in the slag melt.
По предложенному способу извлечения ниобия в металл составило 92,3-95,1%, что на 7,2-10% выше извлечения по известному способу.According to the proposed method for the extraction of niobium in the metal was 92.3-95.1%, which is 7.2-10% higher than the extraction according to the known method.
Использование в составе шихты алюминотермической плавки товарного ниобиевого концентрата и нестандартного ниобиевого концентрата обеспечивает получение низкокремнистого феррониобия марки ФНБ 58 (Ф).The use of commercially available niobium concentrate and non-standard niobium concentrate in the mixture of aluminothermic smelting ensures the production of low-silicon ferroniobium grade FNB 58 (F).
SiO2
TiO2
Fe2О3
CaO
S
PNb 2 O 5
SiO 2
TiO 2
Fe 2 About 3
Cao
S
P
2,5-3,0%
2,0-3,0%
2-3%
12-14%
0,008-0,01%
0,25-0,30%62-63%
2.5-3.0%
2.0-3.0%
2-3%
12-14%
0.008-0.01%
0.25-0.30%
SiO2
TiO2
Fe2O3
S
PNb 2 0 5
SiO 2
TiO 2
Fe 2 O 3
S
P
4-5%
12-15%
44-46,0%
0,02%
0,25-0,30%30-32%
4-5%
12-15%
44-46.0%
0.02%
0.25-0.30%
2
3one
2
3
1000
--
1000
-
100,0
--
100.0
-
-
180185
-
180
-
49,350.7
-
49.3
2one
2
-1000
-
-100.0
-
44,755.3
44.7
2one
2
-1000
-
-100.0
-
37,063.0
37.0
2one
2
-1040
-
-100.0
-
43,057.0
43.0
2one
2
-1000
-
-100.0
-
44,056.0
44.0
2
3one
2
3
720
-
720
-
60,0
-
60.0
-
-
-480
-
-
-
-40
-
-
65
120-
65
120
35,0
65,0
35.0
65.0
2
3one
2
3
960
--
960
-
80,0
--
80.0
-
-240
-
-20,0
-
93
150-
93
150
38,3
61,7
38.3
61.7
2
3one
2
3
800
--
800
-
66,7
--
66.7
-
-
-400
-
-
-
-33.3
-
-
120 120-
120 120
50,0
50,0
50,0
50,0
2
3one
2
3
770
--
770
-
64,1
--
64.1
-
-
-430
-
-
-
-35.8
-
-
125 115-
125 115
52,0
48.0
52.0
48.0
-
10twenty
-
10
-
33,067.0
-
33.0
115
--
115
-
100,0
--
100.0
-
305 10060
305,100
160,0100.0 100.0
160,0
40-
40
100,0-
100.0
-120
-
-100.0
-
115345
115
200,088.4
200,0
215430
215
30fifteen
thirty
85385
85
180,098.9
180.0
240350
240
40twenty
40
-125
-
-100.0
-
105385
105
174,096.7
174.0
250350
250
3010
thirty
-120
-
-100.0
-
183,095.1
183.0
245360
245
-
2575
-
25
-
25,075.0
-
25.0
90
-thirty
90
-
-25.0 75.0
-
73160,247
73
95,7
80,588.5
95.7
80.5
330
240240
330
240
-
40fifty
-
40
-
45,055.0
-
45.0
109
-16
109
-
-13.0 87.0
-
303
9280
303
92
95,05
182,089.0
95.05
182.0
325
240215
325
240
-
3570
-
35
-
33,366.7
-
33.3
94
-26
94
-
-21.7 78.3
-
280
73135
280
73
89,8
179,287.8
89.8
179.2
345
230240
345
230
-
2560
-
25
-
30,070.0
-
30,0
9728
97
70145,270
70
95,5
18288.3
95.5
182
345
240220
345
240
16,4
22,325.5
16,4
22.3
Протекает медленно
Протекает бурно с выбросамиFlowing violently with emissions
Flowing slowly
Flowing violently with emissions
18,119.3
18.1
19,019.3
19.0
19,219.6
19,2
19,019.3
19.0
19,0
19,120,0
19.0
19.1
19,0
19,018.6
19.0
19.0
19,2
18,819.8
19,2
18.8
19,4
18,918.9
19,4
18.9
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003132227/02A RU2258095C1 (en) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | Method of alumino-thermal production of ferro-niobium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003132227/02A RU2258095C1 (en) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | Method of alumino-thermal production of ferro-niobium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003132227A RU2003132227A (en) | 2005-05-10 |
| RU2258095C1 true RU2258095C1 (en) | 2005-08-10 |
Family
ID=35746311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003132227/02A RU2258095C1 (en) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | Method of alumino-thermal production of ferro-niobium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2258095C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2364651C1 (en) * | 2008-06-02 | 2009-08-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической технологии" | Charge mixture for production of ferroniobium by way of electroslag remelting |
| RU2440435C2 (en) * | 2009-07-27 | 2012-01-20 | Герман Павлович Югов | Aluminothermic ferroniobium obtaining method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1172170A (en) * | 1996-07-25 | 1998-02-04 | 冶金工业部长沙矿冶研究院 | Method for smelting ferrocolumbium by two-step electric furnace reduction |
| RU2173350C1 (en) * | 2000-05-17 | 2001-09-10 | Рытвин Виктор Михайлович | Method of preparing low-silica ferroniobium |
| RU2180362C1 (en) * | 2000-09-11 | 2002-03-10 | Открытое акционерное общество "Ключевский завод ферросплавов" | Charge for ferroniobium extrafurnace smelting and method of ferroniobium extrafurnace smelting |
-
2003
- 2003-11-04 RU RU2003132227/02A patent/RU2258095C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1172170A (en) * | 1996-07-25 | 1998-02-04 | 冶金工业部长沙矿冶研究院 | Method for smelting ferrocolumbium by two-step electric furnace reduction |
| RU2173350C1 (en) * | 2000-05-17 | 2001-09-10 | Рытвин Виктор Михайлович | Method of preparing low-silica ferroniobium |
| RU2180362C1 (en) * | 2000-09-11 | 2002-03-10 | Открытое акционерное общество "Ключевский завод ферросплавов" | Charge for ferroniobium extrafurnace smelting and method of ferroniobium extrafurnace smelting |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2364651C1 (en) * | 2008-06-02 | 2009-08-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической технологии" | Charge mixture for production of ferroniobium by way of electroslag remelting |
| RU2440435C2 (en) * | 2009-07-27 | 2012-01-20 | Герман Павлович Югов | Aluminothermic ferroniobium obtaining method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003132227A (en) | 2005-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105567966B (en) | Tumble the method for stove smelting ferrovanadium | |
| US3502461A (en) | Method of reducing oxidic raw materials | |
| FR2483960A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING STAINLESS STEEL | |
| RU2258095C1 (en) | Method of alumino-thermal production of ferro-niobium | |
| US3304175A (en) | Nitrogen-containing alloy and its preparation | |
| DE68909259T2 (en) | Process for melting cold iron. | |
| SU1708907A1 (en) | Aluminothermic method of producing ferrovanadium | |
| KR100658807B1 (en) | Method of pretreatment and refining of molten iron | |
| FR2493872A1 (en) | PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF A METAL FROM FINE GRANULOMETRY METAL OXIDE | |
| RU2599464C2 (en) | Charge and method for aluminothermic production of chromium-based alloy using said charge | |
| JP2808045B2 (en) | Unfired manganese ore pellets for steel refining | |
| RU2388830C1 (en) | Procedure for production of metallic iron | |
| RU2374349C1 (en) | Method of smelting of vanadium-bearing alloys | |
| RU2699468C1 (en) | Steel production method | |
| SU908867A1 (en) | Process for dephosphoration of manganese carbonate concentrates | |
| Dmitriev et al. | Making Sinter from Concentrate of Low-Grade Manganese Ore for Use in the Production of Ferrosilicomanganese. | |
| RU2008132164A (en) | METHOD FOR RAIL STEEL Smelting and Vacuuming | |
| Umadevi et al. | Influence of carbon addition via Corex sludge on pellet quality at JSW steel | |
| RU2171225C1 (en) | Method for production of normal electrocorundum | |
| RU2207395C1 (en) | Method of production of ferro-vanadium | |
| JP2006009146A (en) | Hot metal refining method | |
| RU2123052C1 (en) | Process of steel melting | |
| JP3750928B2 (en) | Carburized material and steel making method using the same | |
| RU2139939C1 (en) | Sponge iron | |
| SU1573040A1 (en) | Method of processing tin materials containing arsenic |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071105 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20091120 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131105 |